錢 海，張 曾

(1.遼寧省電力有限公司調度控制中心，遼寧 沈陽 110006;2.沈陽供電公司，遼寧 沈陽 110811)

為進一步規(guī)范遼寧電網(wǎng)繼電保護設備配置原則、技術要求、組屏方案、回路設計工作，實現(xiàn)保護功能配置統(tǒng)一、定值格式統(tǒng)一、報告輸出統(tǒng)一、接口標準統(tǒng)一、組屏方案統(tǒng)一、回路設計統(tǒng)一(簡稱“六統(tǒng)一”［1］)，為施工調試、運行維護提供重要的技術指導，從而全面提高遼寧電網(wǎng)繼電保護運行管理和設備標準化水平，編制下發(fā)了《遼寧電網(wǎng)220kV及以上系統(tǒng)繼電保護“六統(tǒng)一”標準化設計規(guī)范實施細則》［2］，為充分發(fā)揮“六統(tǒng)一”保護設備對電網(wǎng)安全可靠運行的保障作用創(chuàng)造了良好的技術條件。文件正式頒布下發(fā)執(zhí)行以來，在遼寧電網(wǎng)生產(chǎn)技術改造和基建工程的繼電保護設備采購、二次回路設計和工程施工中，“六統(tǒng)一”繼電保護設備得到了全面的推廣和應用。

母線保護作為一個涉及多間隔的保護設備，需要與其他保護設備相互配合完成其邏輯功能，在“六統(tǒng)一”新型母線保護裝置的實際應用過程中，出現(xiàn)了與非“六統(tǒng)一”保護設備，如側路保護、變壓器保護、線路保護在回路、接點、功能配合方面的技術問題，為有關的回路設計、施工調試帶來一定困難。因此，應對有關保護裝置的具體功能特點進行認真分析研究，找到科學合理的解決措施，進一步提高“六統(tǒng)一”標準化繼電保護設備的應用水平。

1 與變壓器保護的配合

1.1 功能描述

國家電網(wǎng)公司“十八項電網(wǎng)重大反事故措施”要求:220kV及以上電壓等級變壓器的斷路器失靈時，除應跳開失靈斷路器相鄰的全部斷路器外，還應跳開本變壓器連接其他電源側的斷路器［3］。其主要目的是:當變壓器斷路器失靈時，其他電源側將向故障點提供短路電流，將對變壓器本體造成嚴重損壞，因此，斷路器失靈保護應含母線故障變壓器斷路器失靈保護功能?！傲y(tǒng)一”母線保護裝置據(jù)此增設了“變壓器斷路器失靈聯(lián)跳各側”啟動邏輯，主要功能是:母差保護動作后，對動作母線上連接的變壓器進行失靈判別，啟動變壓器失靈聯(lián)跳各側功能。以雙母線主接線方式為例，母線故障聯(lián)跳變壓器各側邏輯功能框圖如圖1所示。

圖1 母線故障聯(lián)跳變壓器各側的邏輯功能框圖

1.2 存在的問題

當對應的變壓器保護為“六統(tǒng)一”保護裝置時，在收到來自母線保護的斷路器失靈聯(lián)跳各側動作接點開入后，經(jīng)靈敏的、不需整定的電流元件并帶50 ms延時后跳變壓器各側斷路器。如對應的變壓器保護為非“六統(tǒng)一”標準化裝置，本身無此開入接點，內部邏輯中也沒有這一功能設置，為落實“反措”要求，設計單位和施工現(xiàn)場采取的措施是將母差保護 (失靈保護)動作跳變壓器斷路器的接點直接啟動非電量出口繼電器，跳變壓器各側。這種做法帶來的主要問題如下。

a.二次回路不規(guī)范

有些220kV變壓器其他側沒有電源，則無需提供失靈聯(lián)跳這一回路。對于同一類保護設備現(xiàn)場二次回路接線不統(tǒng)一，為日常運行維護和異常處理帶來一定困難。

b.影響供電可靠性

正常邏輯:母線保護動作應跳開故障母線的連接元件 (包括母聯(lián)、分段)，只有在變壓器斷路器失靈時，再聯(lián)跳各側斷路器。當變壓器為三繞組供電變壓器時，母線保護動作后，需要跳開與故障母線相連的斷路器，如此斷路器能夠正常跳開，則其他兩側能夠保持正常運行，向負荷供電。而采用上述接線，無論與故障母線相連的斷路器能否正常開斷，均切除其他兩側斷路器，中斷供電，這將嚴重降低供電可靠性。

c.與保護雙重化的配置原則不符

國家電網(wǎng)公司“反措”要求:2套保護的跳閘回路應與斷路器的2個跳閘線圈分別一一對應;雙重化配置保護與其他保護、設備配合的回路應遵循相互獨立的原則。220kV及以上電壓等級的雙重化配置母線保護，如采用上述接線方式，因非電量出口繼電器未進行針對性設置，其動作結果為跳開斷路器的2組跳閘線圈，將會造成配合回路的混用，違背相互獨立的原則，存在安全運行隱患。

1.3 解決措施

“六統(tǒng)一”標準化母線保護裝置在與非“六統(tǒng)一”的變壓器保護裝置配合時，采取的措施應兼顧“反措”要求的落實和兩種保護功能的合理應用，滿足具有普遍適應性、回路規(guī)范性、運行安全性的要求。在此原則基礎上，提出的解決措施如下:將2套母線保護的“變壓器失靈聯(lián)跳”開出接點分別一一對應啟動變壓器保護的獨立的非電量繼電器 (啟動功率應大于5 W動作電壓在額定直流電源電壓的55%～70%，額定直流電源電壓下動作時間為10～35 ms，應具有抗220 V工頻干擾電壓的能力)，由此非電量繼電器動作接點啟動出口繼電器，跳開變壓器各側開關。因母線保護已設置“變壓器失靈聯(lián)跳”壓板，變壓器保護作為執(zhí)行端，不應重復設置此功能壓板。

2 與電鐵線路保護的配合

2.1 功能描述

雙母線接線方式下的“六統(tǒng)一”標準化母線保護裝置包含斷路器失靈保護功能，且采用母線保護裝置內部的失靈電流判據(jù)，各線路支路共用電流定值，并采用相電流、零序電流 (或負序電流)“與門”邏輯［4］。線路保護采用分相跳閘啟動失靈開入方式，當線路支路有高抗、過電壓遠跳等需要3路啟動失靈時，采用操作箱內TJR接點啟動失靈保護。以雙母線主接線方式為例，線路支路失靈電流判據(jù)邏輯功能框圖如圖2所示。

2.2 存在的問題

目前，遼寧電網(wǎng)供電區(qū)域內運行的220kV電鐵線路均采用兩相式供電方式，在系統(tǒng)變電站按雙重化原則配置2套電鐵線路保護，在供電線路發(fā)生故障時能夠可靠動作切除故障點，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。根據(jù)電鐵牽引站的接線方式和負荷特性，在保護的配置上，不設置重合閘功能，不配置縱聯(lián)保護，保護區(qū)內任何故障，均三相跳閘。針對這一特點，不同設備供應商的產(chǎn)品在保護出口回路的設置上存在差異，有的提供了分相跳閘接點，有的只提供了三相跳閘接點，有的二者兼有，在與“六統(tǒng)一”標準化母線保護裝置配合時，回路接線不規(guī)范，為現(xiàn)場的施工調試和運行維護帶來一定困難。

圖2 線路支路失靈電流判據(jù)邏輯功能框圖

2.3 解決措施

電鐵線路保護應采用三跳啟動失靈方式，即2套電鐵線路保護 (非操作箱)的三跳動作接點一一對應地接入2套母線保護的失靈啟動回路中。電鐵線路保護裝置的供應商應負責提供此三跳啟動失靈回路和壓板設置。

3 與側路保護的配合

3.1 功能描述

“六統(tǒng)一”標準化母線保護裝置的模擬量輸入、開關量輸入輸出、跳閘出口均根據(jù)連接元件類型進行規(guī)范設置和定義，如接入元件為變壓器支路，則模擬量、失靈啟動接點、解決電壓閉鎖接點等必須接入已定義的變壓器間隔中，保護程序和動作邏輯將按照變壓器支路特性進行計算和輸出。

3.2 存在的問題

遼寧電網(wǎng)長期以來一直存在數(shù)量眾多的側路間隔，在一次開關設備故障或檢修方式時，用來代出供電負荷，而無需停電，在保護配置方面，設置1套專用側路保護，其他可代送元件的雙重化配置保護的其中1套可整屏切換至側路運行，為提高系統(tǒng)運行方式的靈活性和供電可靠性發(fā)揮了一定作用。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，系統(tǒng)間聯(lián)絡愈加緊密，單一設備故障的停電處理對系統(tǒng)的影響顯著減小，在當前典型一次系統(tǒng)設計中已取消了對側路間隔的配置，因此，“六統(tǒng)一”標準化母線保護未設置與側路保護啟動失靈的配合邏輯及回路。但對存在側路運行的老舊變電站的技術改造，側路間隔作為母線保護的連接元件必須接入母線保護中，這是一個難以回避的技術問題，需要認真分析加以解決。

3.3 解決措施

“六統(tǒng)一”標準化母線保護裝置對變壓器支路有特殊要求，如解除電壓閉鎖、失靈聯(lián)跳變壓器各側開關等功能，因此，側路在母線保護中應正常接入線路間隔，針對不同代送元件采取不同的二次回路設計方案。

以220kV雙母線接線方式下雙重化配置母線保護為例進行分析。

a.當側路代送線路時，由其本身保護分相跳閘接點啟動1套失靈保護，切換至側路運行的線路保護裝置啟動側路失靈 (應設置此硬壓板)接點接入另1套失靈保護中側路間隔的分相跳閘接點開入，可完整實現(xiàn)按間隔配置的失靈保護功能。

b.當側路代送變壓器時，由其本身保護分相跳閘接點啟動1套失靈保護，此時，如1套變壓器保護運行，則將此變壓器保護啟動側路失靈 (應設置此硬壓板)接點接入另1套失靈保護中側路間隔的三跳開入;如2套變壓器保護均運行，則將2套變壓器保護啟動側路失靈 (應設置此硬壓板)接點分別一一對應接入2套失靈保護中側路間隔的三跳開入。此方案雖然不能實現(xiàn)變壓器失靈解除電壓閉鎖功能，但對側路代變壓器送電的特殊方式下啟動斷路器失靈功能的缺失起到了很好的彌補作用。

4 結束語

“六統(tǒng)一”標準化母線保護與常規(guī)母線保護相比，功能配置更加完善，技術性能更加規(guī)范，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供了更為可靠的設備保障，通過實施上述回路設計方案，可以很好地解決與傳統(tǒng)非“六統(tǒng)一”保護裝置在外部接線、功能實現(xiàn)方面的問題，促進了“六統(tǒng)一”標準化設備的推廣應用，進一步提升了繼電保護安全生產(chǎn)保障能力和運行管理水平。

［1］Q/GDW 161—2007，線路保護及輔助裝置標準化設計規(guī)范［Z］.

［2］遼寧省電力有限公司電力調試中心.遼寧電網(wǎng)220千伏及以上系統(tǒng)繼電保護“六統(tǒng)一”標準化設計規(guī)范實施細則［S］.2010.

［3］國家電力調度通信中心.《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》繼電保護專業(yè)重點實施要求［S］.2005.

［4］Q/GDW 175—2008，變壓器、高壓并聯(lián)電抗器和母線保護及輔助裝置標準化設計規(guī)范［Z］.